画像の変化の検出方法、検出回路および監視装置
【課題】テレビジョンカメラなどの撮像装置でとらえられた被写体の映像信号をデジタル変換された画素データから成る映像フレームデータである画像の変化有無の検出をリアルタイムに行うことを可能とする検出方法、検出回路、およびこれらを用いた監視装置に関するものである。
【解決手段】前記被写体の映像信号がサンプリングされて、デジタル値に変換された映像信号波形データの値と予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの値との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出するようにしたものである。
【解決手段】前記被写体の映像信号がサンプリングされて、デジタル値に変換された映像信号波形データの値と予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの値との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出するようにしたものである。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョンカメラ（以下、ＴＶカメラと称する）などの撮像装置でとらえられた映像信号をデジタル変換された画素データから成る映像フレームデータである画像の変化有無の検出をリアルタイムに行うことを可能とする検出方法、検出回路、およびこれらを用いた監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＴＶカメラなどの撮像装置でとらえられた被写体の映像信号は、デジタル変換した画素データから成る映像フレームデータである画像として、たとえば毎秒３０フレームの画像が生成される。撮像範囲内に被写体として移動物体が出現したりや被写体の物理的な現象により何らかの変化が生じると、この被写体の画像には、時間と共に画像の輝度や色の情報に、あるいは輪郭の情報などに変化が現れる。
【０００３】たとえば、画像の輝度や色の情報の変化を検出して応用されるものとして、侵入物体監視システムがある。これは、ＴＶカメラでとらえられた監視画像に侵入物体監視領域を設定して、この領域に侵入物体が侵入したか否かを検出するものである。その検出方法は、たとえば基準画像と現在の画像との輝度や色の情報の変化で検出することである。
【０００４】また、別の応用として輪郭の情報の変化の利用として、外観検査システムがある。たとえば、被写体の外観の歪みや傷の有無の検出、あるいは異形物の検出などを行うものである。これらの検出方法として、当該被写体の画像から輪郭や特徴点を抽出した画像を新たに生成して基準画像との比較などで行うものである。
【０００５】ここで、上記の輝度や色の情報から画像の変化を検出する方法の従来技術について三つ挙げて述べる。
【０００６】第一の従来技術。
各映像フレームデータとしての画像は、一時フレームバッファに格納される。プロセッサがソフトウェアの処理手順に従って画像を読み出して、画像の変化を次のような手段で検出するものである。第一の検出手段として、隣り合う映像フレームの画像の各画素毎の差分値を求めて所定の閾値で動きの勾配を求め、勾配が大きいときは物体の動きがあると判断する。また、別の検出手段としては、各映像フレームの画像のフーリエ変換やコサイン変換による空間周波数情報を抽出して、その情報の差の時間的な変化で画像の変化有無を検出するものである（たとえば、特開平６―１２１２７２がある）。
【０００７】第二の従来技術。
ビデオフレームデータの圧縮後のデータ量を評価することによって、ビデオの変化を検出するものである。圧縮後のデータ量の評価と変化の検出は、ソフトまたはハードウェアで実行されるが、それ以外のビデオフレームデータのアクセスや圧縮などはハードウェアで実現されている。その評価と変化有無の検出は、次のようである。
【０００８】１ビデオフレーム当たりのデータ量が一定であるビデオフレームデータがフレームＦＩＦＯメモリに格納される。圧縮回路が、フレームＦＩＦＯメモリからビデオフレームデータを読み出して圧縮する。圧縮後のデータは、後段のＦＩＦＯメモリに一時格納されると共に、圧縮後のデータ量の情報が処理装置に読み込まれる。そして、所定タイミングで、大容量の記憶装置に、圧縮後のデータとそのデータ量の情報が共に書き込まれる。処理装置は、過去３フレームの圧縮後のデータ量の情報と現在ビデオフレームデータの圧縮後のデータ量の情報とから圧縮後のデータ量の平均値を算出して、この平均値と一つ前の圧縮後のデータ量の平均値との差の値から、画像の変化有無の検出を行うものである（たとえば、特表平６―５０８４９１がある）。
【０００９】第三の従来技術。
映像信号の対角線方向の画素の輝度値に対し前フィールドと現フィールドとの差の絶対値が所定値以上であれば、被写体の画像に変化有りとして検出するものである。その変化の検出手段は、映像信号の対角線方向の画素の輝度値を１水平ライン分に格納して、なおかつ遅延器で１フィールド分遅延させ、現フィールドの対角線方向の画素の輝度値と１フィールド分遅延された前フィールドの対角線方向の画素の輝度値との差を求める動作検出部とその差の絶対値が所定値以上か否かを判別する動作判別部とから成るものである。画像の変化有無の検出の方向は上記のように画面の対角線方向ばかりではなく、画面の上端から下端へのいずれかの垂直ラインまたは左端から右端へのいずれかの水平ラインの方向の画素の輝度値によっても可能であるというものである（たとえば、特許第２５０２８９５号がある）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】前述した第一または第二の従来技術では、上記のような画像から得られる情報の変化有無を検出するためには、ＴＶカメラがとらえた被写体の映像信号は、デジタルデータとしての画像に変換され、メモリなどの記憶装置に一時格納される。その後、画像は、画像処理装置やパーソナルコンピュータなどのソフトウェア処理手順に従って、逐次記憶装置から１フレームまたは１フィールド期間後に読み出される。そして、読み出された画像は、フーリエ変換、コサイン変換、または画像圧縮による空間周波数情報を得るための画像処理が施される。画像処理の結果得られた情報を元に、時間経過に伴うこのような情報の変化の有無が、基準画像の情報との間の比較で行われる。この際には、大量の画像のアクセスが必要とされて、リアルタイムの画像の変化有無の検出をリアルタイムに行うには、高価なハードウェアを必要とする。
【００１１】一方、前述した第三の従来技術によれば、少量の１水平ライン分の画素の輝度値の情報をハードウェアで処理することで、リアルタイムな画像の情報の変化有無の検出が可能となっている。しかし、この検出方法は現フィールドと前フィールドの画素の差の絶対値から判断されるもので、輝度値の差がとられる画素は両フィールド間には１水平ライン分の物理的な位置の相違がある。このために、低輝度エリアと高輝度エリアの境界線の近傍をサンプリングされた画素は、前フィールドを奇数フィールドとした場合には奇数フィールドのｎ番目の水平ラインのサンプリング位置と、現フィールドを偶数フィールドのとした場合には偶数フィールドのｎ番目の水平ラインのサンプリング位置のものとなる。そして、その両サンプリング位置の画素との輝度値の差の絶対値は大きくなり、あたかも変化が有りと検出される可能性がある。
【００１２】本発明は、安価な構成部品で、なおかつ画像の変化有無の検出をリアルタイムに行うことができる画像の変化の検出方法、検出回路、およびそれらを用いた監視装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、テレビジョンカメラなどの撮像装置でとらえられた被写体の映像信号がサンプリングされて、所定の範囲内のデジタル値に変換された画素データから成る被写体の画像の変化有無を検出する画像の変化の検出方法において、前記被写体の映像信号がサンプリングされて、デジタル値に変換された映像信号波形データの値と予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの値との比較で、少量の画像データで容易にリアルタイムに前記被写体の画像の変化有無を検出するようにしたものである。具体的には、次のような検出方法を採るものであるる。
【００１４】第一の検出方法は、次のようなものである。所定の少なくとも一つの走査線の映像信号がサンプリングされて、デジタル値に変換された映像信号波形データの値と、前記所定の少なくとも一つの走査線の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる複数の検出許容範囲の上限値または下限値との比較で、前記検出許容範囲外であれば前記被写体の画像には変化有りとして検出をするものである。前記複数の検出許容範囲の上限値または下限値は、平常時の前記被写体の映像信号をサンプリングしてデジタル値に変換された映像信号波形データに所定のプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えた映像信号波形データの値としたものである。または、前記複数の検出許容範囲の上限値または下限値は、平常時の前記被写体の映像信号をサンプリングしてデジタル値に変換された映像信号波形データに所定のプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えた映像信号波形データをさらに左右に動かして複数の映像信号波形データを生成し、該複数の映像信号波形データから構成される外郭波形をサンプリングしてデジタル値に変換した映像信号波形データの値としたものである。
【００１５】第二の検出方法は、次のようなものである。所定期間毎に所定の少なくとも一つの走査線の映像信号がサンプリングされて、デジタル値に変換された各走査線毎の映像信号波形データの最大値と最小値を抽出し、該各走査線毎の映像信号波形データの最大値または最小値と、前記所定期間毎に前記所定の少なくとも一つの走査線の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる検出最大値または検出最小値との比較で、所定期間毎の前記抽出した最大値が前記検出最大値より大きい場合、または前記抽出した最小値が前記検出最小値より小さい場合には前記被写体の画像の変化有りを検出するようにしたものである。そして、前記所定の走査線毎における所定期間毎の映像信号波形基準データとなる検出最大値または最小値は、平常時の前記被写体の前記所定の走査線毎の所定期間毎の最大値または最小値に各々にプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えた値としたものである。
【００１６】また、上記の第一または第二の検出方法の実現手段の構成を次のようにすることでよりで容易にさらにはリアルタイムに画像の変化有無を検出することができる。
【００１７】第一の検出方法の実現手段は、次の構成による画像の変化の検出回路としたものである。
【００１８】その検出回路は、前記被写体の映像信号を所定のＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換クロックに基づいてサンプリングしてデジタル値に変換された映像信号波形データを生成するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器からの映像信号波形データを所定のアクセス信号を受けて格納、出力するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ／Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）メモリと、該ＦＩＦＯメモリからの映像信号波形データと予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとを元に画像の変化の検出有無を検出すると共に、前記ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号によって前記映像信号波形データをアクセスするため制御信号を出力する変化検出部と、前記映像信号から垂直同期信号と水平同期信号とを抽出する同期信号分離回路と、前記Ａ／Ｄ変換器への所定のＡ／Ｄ変換クロックと前記ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号を生成するためのメモリ制御クロックを出力する発振回路と、前記同期信号分離回路からの垂直同期信号と水平同期信号、前記変化検出部からの制御信号、および前記発振回路からのメモリ制御クロックとを受けて、前記ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号を生成するメモリ制御回路と、から成るものである。
【００１９】第二の検出方法の実現手段は、次の構成による画像の変化の検出回路としたものである。
【００２０】その検出回路は、前記被写体の映像信号を所定のＡ／Ｄ変換クロックに基づいてサンプリングしてデジタル値に変換された映像信号波形データを生成するＡ／Ｄ変換器と、所定期間毎の前記映像信号波形データの中から最大値と最小値を抽出して所定のアクセス信号で出力するピーク検出回路と、該映像信号波形データの最大値を所定のアクセス信号を受けて格納、出力するＦＩＦＯメモリと、該映像信号波形データの最小値を所定のアクセス信号を受けて格納、出力するＦＩＦＯメモリと、該両ＦＩＦＯメモリからの最大値または最小値と予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとを元に画像の変化有無を検出すると共に、前記両ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号によって前記映像信号波形データをアクセスするため制御信号を出力する変化検出部と、前記映像信号から垂直同期信号と水平同期信号とを抽出する同期信号分離回路と、前記Ａ／Ｄ変換器への所定のＡ／Ｄ変換クロックと前記両ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号を生成するためのメモリ制御クロックを出力する発振回路と前記同期信号分離回路からの垂直同期信号と水平同期信号、前記変化検出部からの制御信号、および前記発信回路からのメモリ制御クロックとを受けて、前記両ＦＩＦＯメモリと前記ピーク検出回路への前記所定のアクセス信号を生成するメモリ制御回路と、から成るものである。
【００２１】そして、撮像装置でとらえられた被写体の変化を監視する監視装置においては、前記第一または第二の画像の変化の検出方法、あるいは前記第一または第二の画像の変化の検出方法の実現手段である画像の変化の検出回路によって得られた画像の変化有りの検出を受けて、前記被写体の画像を記録、表示または伝送媒体へ伝送する、前記画像の変化の検出結果を記録、表示、警報または伝送媒体へ伝送する、あるいは前記被写体の画像認識処理をする、の少なくとも一つを開始する機能を有するようにしたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】最初に、本発明が適用される、侵入物体の監視や交通事故有無の定点観測などを行う監視システムの監視装置について述べる。
【００２３】監視システムは、監視や観測などからのデータを取り込み、符号化して監視センタなどへ送信する監視装置と、データを受信して復号化して表示したり、警報を鳴らしたりするなどして、監視者が視覚や聴覚で事象発生の判断を行うことができる情報を提供する監視センタから成るものである。
【００２４】監視装置は、遠隔地における侵入物体の監視や定点観測などから得られる、画像や音声などのデータを入力手段から取り込みデータの符号化して、監視センタに送信する。一方、監視センタでは、データを受信して復号化し、あるいは表示、警報、記録などをし、併せて監視装置の入力手段への制御情報を生成して監視装置に送信するなどして、監視者が必要とする情報が提供される。
【００２５】監視者にとっては、監視装置からのデータを表示して物体の侵入や交通事故のなどの事象の発生を常時監視することは相当な労力を必要とされる。また、このような事象の事後検証ができるように、データを常時記録するとなると膨大な記録装置と検索に時間を相当に要するため、必要最小限の記録データとなるように事象発生の前後のデータのみを記録することが行われる。このためには、このような事象の発生を、前記のデータとしてのＴＶカメラなどの撮像装置でとらえられた映像信号のデジタルデータとしての画像の変化からリアルタイムに検出して、この検出をトリガとしてデータの記録を開始するようにする必要がある。
【００２６】本発明の実施例を、監視装置の画像認識部の一機能として述べる。図１３に監視装置のブロック図を示す。
【００２７】ＣＰＵ(Central Processing Unit)３０１は、バス３１０を介して接続されている各々の機能を制御して監視装置の機能を実現する。この機能には、後述する被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの画像圧縮／伸張部３０５からの受信と、それを画像認識部３０３内の変化検出部３へ転送する機能も含まれている。
【００２８】画像圧縮/伸張部３０５は、ＴＶカメラ３０７からの映像信号を圧縮したり、既に圧縮された画像データを伸張処理してモニタ３０８へ表示を行う。また、ＣＰＵ３０１と入力装置３０９の指示で、ＴＶカメラ３０７でとらえられた映像信号のサンプリングされた映像信号波形データをモニタ３０８に表示する。さらに、画像圧縮/伸張部３０５は、入力装置３０９からの指示によりこの映像信号波形データの複製を上下、左右に動かしてモニタ３０８上に表示し、指定された複製の映像波形をサンプリングして、後述する検出許容範囲を示す上限値と下限値から成る映像信号波形基準データとして、ＣＰＵ３０１へ転送する。
【００２９】画像認識部３０３は、後述する変化検出部３Ａ、３Ｂによって本発明の画像の変化を映像信号から検出し、変化有無の検出情報をバス３０１に含まれる専用信号線などによって、ＣＰＵ３０１、記憶装置３０６、あるいは画像圧縮／伸張部３０５へ供給する。また、画像認識部３０３には、ＴＶカメラ３０７からの映像信号の画像を元に予め設定された画像処理の手法により侵入物体の認識を行なう被写体認識処理部７も有する。
【００３０】記憶装置３０６は、画像圧縮／伸張部３０５からの画像の変化有無の検出情報を受けて、前記画像の変化の発生の直前のデータから格納する。あるいは、ＣＰＵ３０１は、直ちに圧縮画像または非圧縮画像のデータを通信制御部３１２を介してネットワーク、電話回線、あるいは無線などの伝送媒体で監視センタ（図示せず）へ送信する制御を行う。メモリ３０２には、ＣＰＵ３０１の処理プログラムやパラメータなどのデータが格納されている。
【００３１】通信制御部３１２は、上記の伝送媒体とのデータ送受信を行う。３０９は、マウス、キーボードなどの入力装置である。入力装置３０９は、後述する本発明の画像の変化有無の検出許容範囲を設定する時にモニタ３０８上を見ながら位置の指定を行うポインティングデバイスとなる。
【００３２】以下、画像認識部３０３の機能である、ＴＶカメラ３０７でとらえられた映像信号の画像の変化有無を検出する、本発明の実施例につてい述べる。
【００３３】図２は、本発明を実現する画像認識部３０３の第一の実施例のブロック図である。
【００３４】図２の画像認識部３０３は、本発明の機能が実現される画像変化検出回路８Ａと被写体認識処理部７とから構成される。以下では、本発明の画像変化検出回路８Ａについて述べる。
【００３５】ＴＶカメラ３０７から入力された映像信号Ａは、Ａ／Ｄ(Analog to Digital)変換器１でディジタルデータに変換されて映像信号波形データＢとし出力され、ＦＩＦＯ(First In/First Out)メモリ２に記憶される。変化検出部３Ａは、ＦＩＦＯメモリ２から映像信号波形データＣを読み出し、検出許容範囲を示す所定の映像信号波形基準データの上限値と下限値と比較して画像の変化有無を検出する。この検出方法については、後述する。
【００３６】同期信号分離回路４は、映像信号Ａの垂直同期信号Ｅと水平同期信号Ｈを出力する。メモリ制御回路５は、垂直同期信号Ｅと水平同期信号Ｈを入力し、この同期信号に同期してＦＩＦＯメモリ２への書き込み制御信号の書き込みクロック信号Ｇと書き込みアドレスリセット信号Ｈを出力する。また、メモリ制御回路５は、変化検出部３Ａからの読み出し制御信号Ｄに対し、読み出しクロック信号Ｉと読み出しアドレスリセット信号Ｊを出力する。発振回路６は、Ａ／Ｄ変換クロックＬとメモリ制御クロックＫを出力する。変化検出部３Ａは、 ＦＩＦＯメモリ２から記憶された映像信号波形データＣを読み出すための読み出し制御信号Ｄをメモリ制御回路５へ供給し、読み出されたＦＩＦＯメモリ２の記憶された映像信号波形データＣと予め設定された、被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとを比較して画像の変化有無を検出する。
【００３７】次に、本発明の概念を説明するために、１水平ラインの映像信号による画像の変化有無の検出について、第一の実施例を図１と図２と用いて説明する。
【００３８】図１は、映像信号波形データＣに変化があるか否かを検出するための検出許容範囲となる映像信号波形基準データの内容を説明する図である。検出許容範囲Ｒは、曲線Ｒｕと曲線Ｒｌとで囲まれた斜線部である。そして、この曲線Ｒｕ、Ｒｌを表すデータが被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの上限値（…、ＲＵｎ−１、ＲＵｎ、ＲＵｎ＋１、…）と下限値（…、ＲＬｎ−１、ＲＬｎ、ＲＬｎ＋１、…）で、変化検出部３Ａに予め設定される。映像信号波形データＣが検出許容範囲Ｒ外に在ると、当該映像信号Ａの画像には変化有りと検出する。
【００３９】予め設定された検出許容範囲Ｒには、映像信号Ａのジッタやレベル変動、ＴＶカメラ３０７の位置ずれによる撮像範囲の変化、あるいは被写体の揺らぎや微動などを考慮して、検出許容範囲Ｒが決定される。これに伴って、検出許容範囲Ｒを表す映像信号波形基準データが予め設定される。
【００４０】この映像信号波形基準データは、平常時の変化の無い状態の映像信号の波形から取得される。映像信号波形基準データは、ＣＰＵ３０１によって図３のようにして取得される。画像圧縮／伸張部３０５で、平常時のＴＶカメラ３０７からとらえられた映像信号Ａ（図３R>３（Ａ））のサンプリングされた映像信号波形データＢをモニタ３０８に表示する。入力装置３０９の指示で、画像圧縮／伸張部３０５は、この映像信号波形データの複製を上下に動かして、プラスオフセットまたはマイナスオフセットの値が加えられた映像信号波形データをモニタ３０８上に表示する（図３（Ｂ）、（Ｃ））。ここで、複数の映像波形の外郭に沿った曲線ＲＵ、ＲＬを生成して（図３（Ｂ）、（Ｃ））サンプリングしたデータ（…、ＲＵｎ−１、ＲＵｎ、ＲＵｎ＋１、…）、（…、ＲＬｎ−１、ＲＬｎ、ＲＬｎ＋１、…）を、被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの上限値と下限値（図３（Ｄ））とする。そして、データを画像圧縮／伸張部３０５でとらえて、上限値と下限値とから成る被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとしてＣＰＵ３０１に供給する。ＣＰＵ３０１は、取得した映像信号波形基準データを画像認識部３０３の変化検出部３Ａに設定する。また、上限値または下限値の取得の方法は、図４のようにプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えたのみの近似形の映像信号波形データから取得したものでも良い。
【００４１】変化検出部３Ａでは、次のようにして変化有無を検出する。上限値と下限値とから成る被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データが示す検出許容範囲Ｒ内に、映像信号波形データＣが在れば被写体の映像信号の画像には変化無しと検出する。一方、検出許容範囲Ｒ外に、映像信号波形データのサンプリング値が少なくとも一つでもあるいは複数個あれば、被写体の映像信号の画像に変化が有りと検出する。
【００４２】また、本発明の別の概念を説明するために、上記と同様に映像信号の１水平ラインの映像信号で第二の実施例について、図５と図６を用いて説明する。
【００４３】この第二の実施例は、映像信号Ａの所定期間毎の最大値と最小値を検出して、所定期間毎のこの二つの値を映像信号波形データの代表値として、予め設定された被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの最大値と最小値との比較により画像の変化有無の検出を行うものである。
【００４４】図６は、本発明の第二の実施例のブロック図である。同図は、本発明の第一の実施例の図１の構成に対して、映像信号Ａの所定期間毎の代表値となる最大値と最小値を検出するピーク検出回路１００とその二つ値をＦＩＦＯメモリに記憶するためにＦＩＦＯメモリ２ａとＦＩＦＯメモリ２ｂとから成っている。同図において、図２と同一の符号が付与されているものは、同一の機能を有する。同図の動作は以下である。
【００４５】ＴＶカメラ３０７からの映像信号Ａは、Ａ／Ｄ変換器１でディジタルデータに変換された映像信号波形データＢとして、ピーク検出回路１００に入力される。ピーク検出回路１００は、各所定期間（クロックＧの周期）Ｐｇ内に入力される映像信号波形データＢから、各所定期間内の代表値として最大値Ｂ２ａ（Ｂ２ａ１、Ｂ２ａ２、…）と最小値Ｂ２ｂ（Ｂ２ｂ１、Ｂ２ｂ２、…）を抽出して、各々にＦＩＦＯメモリ２ａ、２ｂに記憶する。
【００４６】この動作を図５のピーク検出タイムチャートで示す。クロックＧの周期が映像信号波形データＢの最大値、最小値を検出する所定期間Ｐｇである。各所定期間Ｐｇで、映像信号Ａの映像信号波形データＢの最大値Ｂ２ａ（Ｂ２ａ１、Ｂ２ａ２、…）と最小値Ｂ２ｂ（Ｂ２ｂ１、Ｂ２ｂ２、…）がピーク検出回路１００で抽出される。そして、これらの値は、各所定期間Ｐｇにおける映像信号Ａの映像信号波形データＢを代表する代表値として、各々にＦＩＦＯメモリ２ａ、２ｂに記憶される。変化検出部３Ｂでは、記憶された最大値Ｂ２ａ、最小値Ｂ２ｂの二つの値と、各所定期間Ｐｇに対する予め設定されている被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの最大値および最小値とを比較する。この比較で、少なくとも一つでもあるいは複数個、映像信号波形基準データの最大値より大きい、最小値より小さければ画像に変化有りと検出する。
【００４７】ここで、映像信号波形基準データは、平常時の変化のない状態でピーク検出回路１００で得られた所定期間毎の最大値と最小値に各々にプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えた値である。そして、これを変化検出部３Ｂが取得して記憶するものである。
【００４８】次に、画像の水平と垂直のラインで囲まれて限定された検出領域における、画像の変化を検出する実施例を図７、図８、図９、および図１０で説明する。検出領域は、図７のモニタ３０８の画面上に表示される、水平方向のα個の画素と垂直方向のａ＋１本のラインで囲まれた点線の矩形の領域５０とする。
【００４９】この検出領域５０の映像信号Ａの映像信号波形データＢを取得するためには、図８（Ａ）および（Ｂ）に示すように映像信号Ａの走査線のｎ番目からｎ＋ａ番目の各走査線における水平同期信号を起点としてβ個の画素後のα個の画素の期間の映像信号をサンプリングすればよい。
【００５０】この検出領域５０における、画像の変化有無の検出方法は、前述した図１の検出許容範囲Ｒを表す映像信号波形基準データを平常時の走査線のｎ番目からのｎ＋ａ番目の映像信号Ａの映像信号波形データＢからａ＋１個取得して変化検出部３に記憶させて、運用時にこの映像信号波形基準データの上限値と下限値と比較して行うというものである。また、別の方法は、図５で述べた、所定期間Ｐｇ毎の映像信号波形データの代表値で被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる最大値と最小値をやはり平常時の走査線のｎ番目からｎ＋ａ番目の映像信号Ａの映像信号波形データＢから取得して変化検出部３に記憶させて、運用時にこの二つの値から成る被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データで比較して行うというものである。
【００５１】そして、変化検出部３Ａまたは３Ｂは、こような比較から、映像信号波形基準データの値より大きいか小さいかが少なくとも一つでもあるいは複数個あれば画像に変化有りと検出して、その旨の情報をバス３０１に含まれる専用信号線（図示せず）を介してＣＰＵ３０１、画像圧縮／伸張部３０５、および記録装置３０６に通知する。
【００５２】ここで、画像の変化有無を検出する範囲である検出領域５０からの第一の実施例における図２のＦＩＦＯメモリ２に格納する映像信号波形データまたは第二の実施例における所定期間毎の最大値と最小値から成る代表値のデータを得る実現手段を図９と図１０を用いて説明する。
【００５３】図９は、図２および図６のメモリ制御回路５の構成を示している。同図において、図２および図６と同一の符号が付与されているものは、同一の機能を有する。同図の動作は、以下となる。
【００５４】カウンタ回路５１は、垂直同期信号Ｅでリセットされ、水平同期信号Ｆをカウントし、走査線のライン番号Ｐを出力する。比較回路５２は、変化検出部３Ａまたは３Ｂからの制御信号Ｄで設定される少なくとも一つの走査線のライン番号とカウンタ回路５１からのライン番号Ｐとを比較する。ここでは、走査線のライン番号ｎからｎ＋ａまでのカウント値のとき一致信号Qを出力する。遅延回路５３は、変化検出部３Ａまたは３Ｂからの制御信号Ｄで設定される各走査線の水平同期信号を起点として、変化検出部３Ａまたは３Ｂからの制御信号Ｄで設定されるβ個の画素の期間をメモリ制御クロックＫでカウントすることにより、検出領域５０内の映像信号Ａの映像信号波形データＢを得るサンプル開始信号Ｕを出力する。ゲート回路５４は、サンプル開始信号Ｕにより、書き込みクロック信号Ｇを出力する。サンプル数カウンタ５５は、変化検出部３Ａまたは３Ｂからの制御信号Ｄの設定により、一水平ラインの走査期間中のサンプル数をカウントし、検出領域５０内のサンプル期間（α個の画素に相当する時間）後にサンプル終了信号Ｓを出力する。ゲート回路５４は、サンプル終了信号Ｓを受けると書き込みクロック信号Ｇを停止する。この動作を走査線のライン番号ｎからｎ＋ａまで繰り返すことにより、図７中の点線の検出領域５０の映像信号をサンプリングして得られた映像信号波形データまたは最大値または最小値から成る代表値のデータがＦＩＦＯメモリ２に記憶される。以上の動作をタイムチャートで示した図が図１０である。同図から、ｎ番目の走査線の期間αだけＦＩＦＯメモリ２あるいは２ａ、２ｂへの書き込みクロック信号Ｇが出力される。以下、同様にｎ＋１、ｎ＋２、…、ｎ＋ａ番目の各走査線の期間αだけＦＩＦＯメモリ２、あるいは２ａ、２ｂにデータが書き込まれることになる。
【００５５】次に、図１の検出許容範囲を示す上限と下限とから成る被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データにより画像の変化を検出する、図２の変化検出部３Ａの実現手段の実施例を図１１で示す。
【００５６】図１１において、ＦＩＦＯメモリ２は、映像信号Ａの映像信号波形データＢを格納するメモリ、上限メモリ２ｆは図１の曲線ＲＵが表している検出許容範囲の映像信号波形基準データの上限値Ｃｍａｘ（…、ＲＵｎ−１、ＲＵｎ、ＲＵｎ＋１、…）を格納するメモリ、下限値メモリ２ｈは図１の曲線ＲＬが表している検出許容範囲の映像信号波形基準データの下限値Ｃｍａｘ（…、ＲＬｎ−１、ＲＬｎ、ＲＬｎ＋１、…）を格納するメモリ、である。上限値比較回路２０１Ａは、ＦＩＦＯメモリ２の映像信号波形データＣが上限値メモリ２ｆの検出許容範囲の映像信号波形基準データの上限値より大きいか否かを比較し大きければ比較結果信号Ｔｍａｘを出力する。また、下限値比較回路２０２ＡはＦＩＦＯメモリ２の映像信号波形データＣが下限値メモリ２ｈの検出許容範囲の映像信号波形基準データより小さいか否かを比較し小さければ比較信号Ｔｍｉｎを出力する。
【００５７】所定のタイミングでＦＩＦＯメモリ２の映像信号波形データＣが読み出されると共に、上限値メモリ２ｆ、下限値メモリ２ｈから各々に検出許容範囲の映像信号波形基準データの上限値Ｃｍａｘおよび下限値Ｃｍｉｎが読み出される。そして、比較回路２０１Ａで映像信号波形データＣの値が検出許容範囲の映像信号波形基準データの上限値Ｃｍａｘより大きい場合は、比較結果信号Ｔｍａｘを出力して画像の変化有りを検出したことを通知する。同様に、比較回路２０２Ａで映像信号波形データＣが検出許容範囲の映像信号基準データの下限値Ｃｍｉｎより小さい場合は、比較結果信号Ｔｍｉｎを出力して画像の変化有りを検出したことを通知する。
【００５８】以上のように、検出許容範囲の映像信号波形基準データの上限値または下限値をメモリなどに格納しておき、各々の値を比較する比較回路を用いることで容易にリアルタイムに画像の変化有無を検出できる。
【００５９】また、図２の所定期間毎の最大値と最小値とから成る被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データにより画像の変化を検出する、図６R>６の変化検出部３Ｂの実現手段の実施例を図１２に示す。
【００６０】図１２では、前述した図５の所定期間毎の映像信号波形基準データの代表値である最大値と最小値はを最大値最小値メモリ２ｇに格納される。図１２において、ＦＩＦＯメモリ２ａは映像信号Ａの映像信号波形データＢの所定期間毎の最大値Ｂ２ａを格納するメモリ、 ＦＩＦＯメモリ２ｂは映像信号Ａの映像信号波形データＢの所定期間毎の最小値Ｂ２ｂを格納するメモリ、最大値最小値メモリ２ｇは所定期間毎の映像信号波形基準データの最大値または最小値を格納するメモリ、である。最大値比較回路２０１Ｂは、ＦＩＦＯメモリ２ａの映像信号波形データＢ２ａの最大値Ｃａが最大値最小値メモリ２ｇの映像信号波形基準データの最大値ＢＰｍａｘより大きいか否かを比較し大きければ比較結果信号Ｔｍａｘを出力する。また、最小値比較回路２０２Ｂは、ＦＩＦＯメモリ２ｂの映像信号波形データＢ２ｂの最小値Ｃｂが最大値最小値メモリ２ｇの映像信号波形基準データの最小値ＢＰｍｉｎより小さいか否かを比較し小さければ比較信号Ｔｍｉｎを出力する。
【００６１】所定のタイミングでＦＩＦＯメモリ２ａ、２ｂの所定期間の映像信号波形データＣの最大値Ｃａ、Ｃｂが読み出されると共に、最大値最小値値２ｇから当該所定期間の映像信号波形基準データの最大値ＢＰｍａｘ、最小値ＢＰｍｉｎが読み出される。そして、比較回路２０１Ｂで映像信号波形データＣの最大値Ｃａが映像信号波形基準データの最大値ＢＰｍａｘより大きい場合は、比較結果信号Ｔｍａｘを出力して画像の変化有りを検出したことを通知する。同様に、比較回路２０２Ｂで映像信号波形データＣの最小値Ｃｂが映像信号波形基準データの最小値ＢＰｍｉｎより小さい場合は、比較結果信号Ｔｍｉｎを出力して画像の変化有りを検出したことを通知する。
【００６２】以上のように、所定期間毎の映像信号波形基準データの最大値または最小値をメモリなどに格納しておき、各々の値を比較する比較回路を用いることで容易にリアルタイムに画像の変化有無を検出できる。
【００６３】さらなるリアルタイムの画像の変化の有無の検出を行うために、第一または第二の実施例の画像の変化の検出回路を示す図２または図６の各々のＦＩＦＯメモリ２、２ａ、２ｂに映像信号波形データＢまたは所定期間毎の映像信号波形データＢの最大値Ｂ２ａと最小値Ｂ２ｂを格納せず、直接映像信号波形データＢまたは最大値Ｂ２ａと最小値Ｂ２ｂを各々の変化検出部３Ａ、３Ｂへ供給するようにしても良い。
【００６４】
【発明の効果】本発明によれば、ＴＶカメラでとらえられた映像信号のデジタルデータとしての大量の画像データをアクセスして画像処理することなく、映像信号のサンプリングされた映像信号波形データを得て、この映像信号波形データと、平常時の変化がない映像信号のサンプリングされた映像信号波形データから得られる予め設定された検出許容範囲の映像信号波形基準データである上限値または下限値あるいは所定期間毎の代表値である最大値または最小値との比較で、安価な回路構成でリアルタイムに画像の変化有無の検出を実現することができるようになる。
【００６５】これにより、ノイズの重畳や映像信号のサンプリング誤差による画像の変化有無の誤検出がなくなり、特に侵入物体の監視や交通事故有無の定点観測などを行う監視システムでは、即時の監視者への警報信号の生成や、侵入物体の侵入直前や交通事故の発生直前からの映像を記録するための制御信号の生成が適切に行うことができて、や必要な時間帯のみを記録するということで小型化の記憶装置の採用が可能となる。
【００６６】また、本発明の別の応用の一つとしての外観検査システムでは、被写体の外観の製造ばらつきや傷の有無や程度などを、予め設定される平常時の変化がない被写体の映像信号のサンプリングされた映像信号波形データから得られる画像の変化有無の検出基準となる検出許容範囲の映像信号波形基準データや所定期間毎の最大値や最小値のデータの中に考慮することができるため、良品を不良品としてしまう過剰な検出の防止を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一の実施例における映像信号波形データと映像信号波形基準データの例を示す図
【図２】 本発明の第一の実施例における画像の変化の検出回路のブロック図
【図３】 本発明の第一の実施例における映像信号波形基準データの取得の方法を示す図
【図４】 本発明の第一の実施例における映像信号波形基準データの取得の方法を示す図
【図５】 本発明の第二の実施例における映像信号とその最大値および最小値の例を示す図
【図６】 本発明の第二の実施例における画像の変化の検出回路のブロック図
【図７】 本発明の第一および第二の実施例における検出領域の例を示す図
【図８】 本発明の第一および第二の実施例における検出領域の設定の例を示す図
【図９】 本発明の第一および第二の実施例における画像の変化の検出回路のメモリ制御回路のブロックを示す図
【図１０】 本発明の第一および第二の実施例における画像の変化の検出回路のメモリ制御回路のブロックの動作タイミングを示す図
【図１１】 本発明の第一の実施例における画像の変化の検出回路の変化検出部のブロック図
【図１２】 本発明の第二の実施例における画像の変化の検出回路の変化検出部のブロック図
【図１３】 本発明の第一または第二の実施例が適用される監視装置のブロック図
【符号の説明】
１：Ａ／Ｄ変換器、２：ＦＩＦＯメモリ、３：変化検出部、４：同期信号分離回路、５：メモリ制御回路、６：発振回路、７：被写体認識処理部、８Ａ、８Ｂ：画像変化検出処理部、１００：ピーク検出回路、２ａ：ＦＩＦＯメモリ、２ｂ：ＦＩＦＯメモリ、５０：検出領域、５１：カウンタ回路、５２：比較回路、５３：遅延回路、５４：ゲート回路、５５：サンプル数カウンタ、５６：メモリアクセスタイミング生成回路、２ｆ：上限値メモリ、２ｈ：下限値メモリ、２ｇ：最大値最小値メモリ、２０１Ａ：上限値比較回路、２０２Ａ：下限値比較回路、２０１Ｂ：最大値比較回路、２０２Ｂ：最小値比較回路、２０３Ａ、２０３Ｂ：制御部、Ａ：映像信号、Ｂ：映像信号波形データ、C：映像信号波形データ、Ｄ：制御信号、Ｅ：垂直同期信号、Ｆ：水平同期信号、Ｇ：ＦＩＦＯメモリ書き込みクロック信号、Ｈ：ＦＩＦＯメモリ書き込みアドレスリセット信号、Ｉ：ＦＩＦＯメモリ読み出しクロック信号、Ｊ：ＦＩＦＯメモリ読み出しアドレスリセット信号、Ｋ：メモリ制御クロック、Ｌ：Ａ／Ｄ変換クロック、Ｂ２ａ：映像信号波形データの最大値、Ｂ２ｂ：映像信号波形データの最小値、Ｃａ：映像信号波形データの最大値、Ｃｂ：映像信号波形データの最小値、Ｐ：走査線ライン番号カウント値、Ｑ：一致信号、Ｕ：サンプル開始信号、Ｓ：サンプル終了信号、Ｔｍａｘ、Ｔｍｉｎ：比較結果信号
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、テレビジョンカメラ（以下、ＴＶカメラと称する）などの撮像装置でとらえられた映像信号をデジタル変換された画素データから成る映像フレームデータである画像の変化有無の検出をリアルタイムに行うことを可能とする検出方法、検出回路、およびこれらを用いた監視装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ＴＶカメラなどの撮像装置でとらえられた被写体の映像信号は、デジタル変換した画素データから成る映像フレームデータである画像として、たとえば毎秒３０フレームの画像が生成される。撮像範囲内に被写体として移動物体が出現したりや被写体の物理的な現象により何らかの変化が生じると、この被写体の画像には、時間と共に画像の輝度や色の情報に、あるいは輪郭の情報などに変化が現れる。
【０００３】たとえば、画像の輝度や色の情報の変化を検出して応用されるものとして、侵入物体監視システムがある。これは、ＴＶカメラでとらえられた監視画像に侵入物体監視領域を設定して、この領域に侵入物体が侵入したか否かを検出するものである。その検出方法は、たとえば基準画像と現在の画像との輝度や色の情報の変化で検出することである。
【０００４】また、別の応用として輪郭の情報の変化の利用として、外観検査システムがある。たとえば、被写体の外観の歪みや傷の有無の検出、あるいは異形物の検出などを行うものである。これらの検出方法として、当該被写体の画像から輪郭や特徴点を抽出した画像を新たに生成して基準画像との比較などで行うものである。
【０００５】ここで、上記の輝度や色の情報から画像の変化を検出する方法の従来技術について三つ挙げて述べる。
【０００６】第一の従来技術。
各映像フレームデータとしての画像は、一時フレームバッファに格納される。プロセッサがソフトウェアの処理手順に従って画像を読み出して、画像の変化を次のような手段で検出するものである。第一の検出手段として、隣り合う映像フレームの画像の各画素毎の差分値を求めて所定の閾値で動きの勾配を求め、勾配が大きいときは物体の動きがあると判断する。また、別の検出手段としては、各映像フレームの画像のフーリエ変換やコサイン変換による空間周波数情報を抽出して、その情報の差の時間的な変化で画像の変化有無を検出するものである（たとえば、特開平６―１２１２７２がある）。
【０００７】第二の従来技術。
ビデオフレームデータの圧縮後のデータ量を評価することによって、ビデオの変化を検出するものである。圧縮後のデータ量の評価と変化の検出は、ソフトまたはハードウェアで実行されるが、それ以外のビデオフレームデータのアクセスや圧縮などはハードウェアで実現されている。その評価と変化有無の検出は、次のようである。
【０００８】１ビデオフレーム当たりのデータ量が一定であるビデオフレームデータがフレームＦＩＦＯメモリに格納される。圧縮回路が、フレームＦＩＦＯメモリからビデオフレームデータを読み出して圧縮する。圧縮後のデータは、後段のＦＩＦＯメモリに一時格納されると共に、圧縮後のデータ量の情報が処理装置に読み込まれる。そして、所定タイミングで、大容量の記憶装置に、圧縮後のデータとそのデータ量の情報が共に書き込まれる。処理装置は、過去３フレームの圧縮後のデータ量の情報と現在ビデオフレームデータの圧縮後のデータ量の情報とから圧縮後のデータ量の平均値を算出して、この平均値と一つ前の圧縮後のデータ量の平均値との差の値から、画像の変化有無の検出を行うものである（たとえば、特表平６―５０８４９１がある）。
【０００９】第三の従来技術。
映像信号の対角線方向の画素の輝度値に対し前フィールドと現フィールドとの差の絶対値が所定値以上であれば、被写体の画像に変化有りとして検出するものである。その変化の検出手段は、映像信号の対角線方向の画素の輝度値を１水平ライン分に格納して、なおかつ遅延器で１フィールド分遅延させ、現フィールドの対角線方向の画素の輝度値と１フィールド分遅延された前フィールドの対角線方向の画素の輝度値との差を求める動作検出部とその差の絶対値が所定値以上か否かを判別する動作判別部とから成るものである。画像の変化有無の検出の方向は上記のように画面の対角線方向ばかりではなく、画面の上端から下端へのいずれかの垂直ラインまたは左端から右端へのいずれかの水平ラインの方向の画素の輝度値によっても可能であるというものである（たとえば、特許第２５０２８９５号がある）。
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】前述した第一または第二の従来技術では、上記のような画像から得られる情報の変化有無を検出するためには、ＴＶカメラがとらえた被写体の映像信号は、デジタルデータとしての画像に変換され、メモリなどの記憶装置に一時格納される。その後、画像は、画像処理装置やパーソナルコンピュータなどのソフトウェア処理手順に従って、逐次記憶装置から１フレームまたは１フィールド期間後に読み出される。そして、読み出された画像は、フーリエ変換、コサイン変換、または画像圧縮による空間周波数情報を得るための画像処理が施される。画像処理の結果得られた情報を元に、時間経過に伴うこのような情報の変化の有無が、基準画像の情報との間の比較で行われる。この際には、大量の画像のアクセスが必要とされて、リアルタイムの画像の変化有無の検出をリアルタイムに行うには、高価なハードウェアを必要とする。
【００１１】一方、前述した第三の従来技術によれば、少量の１水平ライン分の画素の輝度値の情報をハードウェアで処理することで、リアルタイムな画像の情報の変化有無の検出が可能となっている。しかし、この検出方法は現フィールドと前フィールドの画素の差の絶対値から判断されるもので、輝度値の差がとられる画素は両フィールド間には１水平ライン分の物理的な位置の相違がある。このために、低輝度エリアと高輝度エリアの境界線の近傍をサンプリングされた画素は、前フィールドを奇数フィールドとした場合には奇数フィールドのｎ番目の水平ラインのサンプリング位置と、現フィールドを偶数フィールドのとした場合には偶数フィールドのｎ番目の水平ラインのサンプリング位置のものとなる。そして、その両サンプリング位置の画素との輝度値の差の絶対値は大きくなり、あたかも変化が有りと検出される可能性がある。
【００１２】本発明は、安価な構成部品で、なおかつ画像の変化有無の検出をリアルタイムに行うことができる画像の変化の検出方法、検出回路、およびそれらを用いた監視装置を提供することにある。
【００１３】
【課題を解決するための手段】本発明は、テレビジョンカメラなどの撮像装置でとらえられた被写体の映像信号がサンプリングされて、所定の範囲内のデジタル値に変換された画素データから成る被写体の画像の変化有無を検出する画像の変化の検出方法において、前記被写体の映像信号がサンプリングされて、デジタル値に変換された映像信号波形データの値と予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの値との比較で、少量の画像データで容易にリアルタイムに前記被写体の画像の変化有無を検出するようにしたものである。具体的には、次のような検出方法を採るものであるる。
【００１４】第一の検出方法は、次のようなものである。所定の少なくとも一つの走査線の映像信号がサンプリングされて、デジタル値に変換された映像信号波形データの値と、前記所定の少なくとも一つの走査線の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる複数の検出許容範囲の上限値または下限値との比較で、前記検出許容範囲外であれば前記被写体の画像には変化有りとして検出をするものである。前記複数の検出許容範囲の上限値または下限値は、平常時の前記被写体の映像信号をサンプリングしてデジタル値に変換された映像信号波形データに所定のプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えた映像信号波形データの値としたものである。または、前記複数の検出許容範囲の上限値または下限値は、平常時の前記被写体の映像信号をサンプリングしてデジタル値に変換された映像信号波形データに所定のプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えた映像信号波形データをさらに左右に動かして複数の映像信号波形データを生成し、該複数の映像信号波形データから構成される外郭波形をサンプリングしてデジタル値に変換した映像信号波形データの値としたものである。
【００１５】第二の検出方法は、次のようなものである。所定期間毎に所定の少なくとも一つの走査線の映像信号がサンプリングされて、デジタル値に変換された各走査線毎の映像信号波形データの最大値と最小値を抽出し、該各走査線毎の映像信号波形データの最大値または最小値と、前記所定期間毎に前記所定の少なくとも一つの走査線の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる検出最大値または検出最小値との比較で、所定期間毎の前記抽出した最大値が前記検出最大値より大きい場合、または前記抽出した最小値が前記検出最小値より小さい場合には前記被写体の画像の変化有りを検出するようにしたものである。そして、前記所定の走査線毎における所定期間毎の映像信号波形基準データとなる検出最大値または最小値は、平常時の前記被写体の前記所定の走査線毎の所定期間毎の最大値または最小値に各々にプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えた値としたものである。
【００１６】また、上記の第一または第二の検出方法の実現手段の構成を次のようにすることでよりで容易にさらにはリアルタイムに画像の変化有無を検出することができる。
【００１７】第一の検出方法の実現手段は、次の構成による画像の変化の検出回路としたものである。
【００１８】その検出回路は、前記被写体の映像信号を所定のＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換クロックに基づいてサンプリングしてデジタル値に変換された映像信号波形データを生成するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器からの映像信号波形データを所定のアクセス信号を受けて格納、出力するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ／Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）メモリと、該ＦＩＦＯメモリからの映像信号波形データと予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとを元に画像の変化の検出有無を検出すると共に、前記ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号によって前記映像信号波形データをアクセスするため制御信号を出力する変化検出部と、前記映像信号から垂直同期信号と水平同期信号とを抽出する同期信号分離回路と、前記Ａ／Ｄ変換器への所定のＡ／Ｄ変換クロックと前記ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号を生成するためのメモリ制御クロックを出力する発振回路と、前記同期信号分離回路からの垂直同期信号と水平同期信号、前記変化検出部からの制御信号、および前記発振回路からのメモリ制御クロックとを受けて、前記ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号を生成するメモリ制御回路と、から成るものである。
【００１９】第二の検出方法の実現手段は、次の構成による画像の変化の検出回路としたものである。
【００２０】その検出回路は、前記被写体の映像信号を所定のＡ／Ｄ変換クロックに基づいてサンプリングしてデジタル値に変換された映像信号波形データを生成するＡ／Ｄ変換器と、所定期間毎の前記映像信号波形データの中から最大値と最小値を抽出して所定のアクセス信号で出力するピーク検出回路と、該映像信号波形データの最大値を所定のアクセス信号を受けて格納、出力するＦＩＦＯメモリと、該映像信号波形データの最小値を所定のアクセス信号を受けて格納、出力するＦＩＦＯメモリと、該両ＦＩＦＯメモリからの最大値または最小値と予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとを元に画像の変化有無を検出すると共に、前記両ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号によって前記映像信号波形データをアクセスするため制御信号を出力する変化検出部と、前記映像信号から垂直同期信号と水平同期信号とを抽出する同期信号分離回路と、前記Ａ／Ｄ変換器への所定のＡ／Ｄ変換クロックと前記両ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号を生成するためのメモリ制御クロックを出力する発振回路と前記同期信号分離回路からの垂直同期信号と水平同期信号、前記変化検出部からの制御信号、および前記発信回路からのメモリ制御クロックとを受けて、前記両ＦＩＦＯメモリと前記ピーク検出回路への前記所定のアクセス信号を生成するメモリ制御回路と、から成るものである。
【００２１】そして、撮像装置でとらえられた被写体の変化を監視する監視装置においては、前記第一または第二の画像の変化の検出方法、あるいは前記第一または第二の画像の変化の検出方法の実現手段である画像の変化の検出回路によって得られた画像の変化有りの検出を受けて、前記被写体の画像を記録、表示または伝送媒体へ伝送する、前記画像の変化の検出結果を記録、表示、警報または伝送媒体へ伝送する、あるいは前記被写体の画像認識処理をする、の少なくとも一つを開始する機能を有するようにしたものである。
【００２２】
【発明の実施の形態】最初に、本発明が適用される、侵入物体の監視や交通事故有無の定点観測などを行う監視システムの監視装置について述べる。
【００２３】監視システムは、監視や観測などからのデータを取り込み、符号化して監視センタなどへ送信する監視装置と、データを受信して復号化して表示したり、警報を鳴らしたりするなどして、監視者が視覚や聴覚で事象発生の判断を行うことができる情報を提供する監視センタから成るものである。
【００２４】監視装置は、遠隔地における侵入物体の監視や定点観測などから得られる、画像や音声などのデータを入力手段から取り込みデータの符号化して、監視センタに送信する。一方、監視センタでは、データを受信して復号化し、あるいは表示、警報、記録などをし、併せて監視装置の入力手段への制御情報を生成して監視装置に送信するなどして、監視者が必要とする情報が提供される。
【００２５】監視者にとっては、監視装置からのデータを表示して物体の侵入や交通事故のなどの事象の発生を常時監視することは相当な労力を必要とされる。また、このような事象の事後検証ができるように、データを常時記録するとなると膨大な記録装置と検索に時間を相当に要するため、必要最小限の記録データとなるように事象発生の前後のデータのみを記録することが行われる。このためには、このような事象の発生を、前記のデータとしてのＴＶカメラなどの撮像装置でとらえられた映像信号のデジタルデータとしての画像の変化からリアルタイムに検出して、この検出をトリガとしてデータの記録を開始するようにする必要がある。
【００２６】本発明の実施例を、監視装置の画像認識部の一機能として述べる。図１３に監視装置のブロック図を示す。
【００２７】ＣＰＵ(Central Processing Unit)３０１は、バス３１０を介して接続されている各々の機能を制御して監視装置の機能を実現する。この機能には、後述する被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの画像圧縮／伸張部３０５からの受信と、それを画像認識部３０３内の変化検出部３へ転送する機能も含まれている。
【００２８】画像圧縮/伸張部３０５は、ＴＶカメラ３０７からの映像信号を圧縮したり、既に圧縮された画像データを伸張処理してモニタ３０８へ表示を行う。また、ＣＰＵ３０１と入力装置３０９の指示で、ＴＶカメラ３０７でとらえられた映像信号のサンプリングされた映像信号波形データをモニタ３０８に表示する。さらに、画像圧縮/伸張部３０５は、入力装置３０９からの指示によりこの映像信号波形データの複製を上下、左右に動かしてモニタ３０８上に表示し、指定された複製の映像波形をサンプリングして、後述する検出許容範囲を示す上限値と下限値から成る映像信号波形基準データとして、ＣＰＵ３０１へ転送する。
【００２９】画像認識部３０３は、後述する変化検出部３Ａ、３Ｂによって本発明の画像の変化を映像信号から検出し、変化有無の検出情報をバス３０１に含まれる専用信号線などによって、ＣＰＵ３０１、記憶装置３０６、あるいは画像圧縮／伸張部３０５へ供給する。また、画像認識部３０３には、ＴＶカメラ３０７からの映像信号の画像を元に予め設定された画像処理の手法により侵入物体の認識を行なう被写体認識処理部７も有する。
【００３０】記憶装置３０６は、画像圧縮／伸張部３０５からの画像の変化有無の検出情報を受けて、前記画像の変化の発生の直前のデータから格納する。あるいは、ＣＰＵ３０１は、直ちに圧縮画像または非圧縮画像のデータを通信制御部３１２を介してネットワーク、電話回線、あるいは無線などの伝送媒体で監視センタ（図示せず）へ送信する制御を行う。メモリ３０２には、ＣＰＵ３０１の処理プログラムやパラメータなどのデータが格納されている。
【００３１】通信制御部３１２は、上記の伝送媒体とのデータ送受信を行う。３０９は、マウス、キーボードなどの入力装置である。入力装置３０９は、後述する本発明の画像の変化有無の検出許容範囲を設定する時にモニタ３０８上を見ながら位置の指定を行うポインティングデバイスとなる。
【００３２】以下、画像認識部３０３の機能である、ＴＶカメラ３０７でとらえられた映像信号の画像の変化有無を検出する、本発明の実施例につてい述べる。
【００３３】図２は、本発明を実現する画像認識部３０３の第一の実施例のブロック図である。
【００３４】図２の画像認識部３０３は、本発明の機能が実現される画像変化検出回路８Ａと被写体認識処理部７とから構成される。以下では、本発明の画像変化検出回路８Ａについて述べる。
【００３５】ＴＶカメラ３０７から入力された映像信号Ａは、Ａ／Ｄ(Analog to Digital)変換器１でディジタルデータに変換されて映像信号波形データＢとし出力され、ＦＩＦＯ(First In/First Out)メモリ２に記憶される。変化検出部３Ａは、ＦＩＦＯメモリ２から映像信号波形データＣを読み出し、検出許容範囲を示す所定の映像信号波形基準データの上限値と下限値と比較して画像の変化有無を検出する。この検出方法については、後述する。
【００３６】同期信号分離回路４は、映像信号Ａの垂直同期信号Ｅと水平同期信号Ｈを出力する。メモリ制御回路５は、垂直同期信号Ｅと水平同期信号Ｈを入力し、この同期信号に同期してＦＩＦＯメモリ２への書き込み制御信号の書き込みクロック信号Ｇと書き込みアドレスリセット信号Ｈを出力する。また、メモリ制御回路５は、変化検出部３Ａからの読み出し制御信号Ｄに対し、読み出しクロック信号Ｉと読み出しアドレスリセット信号Ｊを出力する。発振回路６は、Ａ／Ｄ変換クロックＬとメモリ制御クロックＫを出力する。変化検出部３Ａは、 ＦＩＦＯメモリ２から記憶された映像信号波形データＣを読み出すための読み出し制御信号Ｄをメモリ制御回路５へ供給し、読み出されたＦＩＦＯメモリ２の記憶された映像信号波形データＣと予め設定された、被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとを比較して画像の変化有無を検出する。
【００３７】次に、本発明の概念を説明するために、１水平ラインの映像信号による画像の変化有無の検出について、第一の実施例を図１と図２と用いて説明する。
【００３８】図１は、映像信号波形データＣに変化があるか否かを検出するための検出許容範囲となる映像信号波形基準データの内容を説明する図である。検出許容範囲Ｒは、曲線Ｒｕと曲線Ｒｌとで囲まれた斜線部である。そして、この曲線Ｒｕ、Ｒｌを表すデータが被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの上限値（…、ＲＵｎ−１、ＲＵｎ、ＲＵｎ＋１、…）と下限値（…、ＲＬｎ−１、ＲＬｎ、ＲＬｎ＋１、…）で、変化検出部３Ａに予め設定される。映像信号波形データＣが検出許容範囲Ｒ外に在ると、当該映像信号Ａの画像には変化有りと検出する。
【００３９】予め設定された検出許容範囲Ｒには、映像信号Ａのジッタやレベル変動、ＴＶカメラ３０７の位置ずれによる撮像範囲の変化、あるいは被写体の揺らぎや微動などを考慮して、検出許容範囲Ｒが決定される。これに伴って、検出許容範囲Ｒを表す映像信号波形基準データが予め設定される。
【００４０】この映像信号波形基準データは、平常時の変化の無い状態の映像信号の波形から取得される。映像信号波形基準データは、ＣＰＵ３０１によって図３のようにして取得される。画像圧縮／伸張部３０５で、平常時のＴＶカメラ３０７からとらえられた映像信号Ａ（図３R>３（Ａ））のサンプリングされた映像信号波形データＢをモニタ３０８に表示する。入力装置３０９の指示で、画像圧縮／伸張部３０５は、この映像信号波形データの複製を上下に動かして、プラスオフセットまたはマイナスオフセットの値が加えられた映像信号波形データをモニタ３０８上に表示する（図３（Ｂ）、（Ｃ））。ここで、複数の映像波形の外郭に沿った曲線ＲＵ、ＲＬを生成して（図３（Ｂ）、（Ｃ））サンプリングしたデータ（…、ＲＵｎ−１、ＲＵｎ、ＲＵｎ＋１、…）、（…、ＲＬｎ−１、ＲＬｎ、ＲＬｎ＋１、…）を、被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの上限値と下限値（図３（Ｄ））とする。そして、データを画像圧縮／伸張部３０５でとらえて、上限値と下限値とから成る被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとしてＣＰＵ３０１に供給する。ＣＰＵ３０１は、取得した映像信号波形基準データを画像認識部３０３の変化検出部３Ａに設定する。また、上限値または下限値の取得の方法は、図４のようにプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えたのみの近似形の映像信号波形データから取得したものでも良い。
【００４１】変化検出部３Ａでは、次のようにして変化有無を検出する。上限値と下限値とから成る被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データが示す検出許容範囲Ｒ内に、映像信号波形データＣが在れば被写体の映像信号の画像には変化無しと検出する。一方、検出許容範囲Ｒ外に、映像信号波形データのサンプリング値が少なくとも一つでもあるいは複数個あれば、被写体の映像信号の画像に変化が有りと検出する。
【００４２】また、本発明の別の概念を説明するために、上記と同様に映像信号の１水平ラインの映像信号で第二の実施例について、図５と図６を用いて説明する。
【００４３】この第二の実施例は、映像信号Ａの所定期間毎の最大値と最小値を検出して、所定期間毎のこの二つの値を映像信号波形データの代表値として、予め設定された被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの最大値と最小値との比較により画像の変化有無の検出を行うものである。
【００４４】図６は、本発明の第二の実施例のブロック図である。同図は、本発明の第一の実施例の図１の構成に対して、映像信号Ａの所定期間毎の代表値となる最大値と最小値を検出するピーク検出回路１００とその二つ値をＦＩＦＯメモリに記憶するためにＦＩＦＯメモリ２ａとＦＩＦＯメモリ２ｂとから成っている。同図において、図２と同一の符号が付与されているものは、同一の機能を有する。同図の動作は以下である。
【００４５】ＴＶカメラ３０７からの映像信号Ａは、Ａ／Ｄ変換器１でディジタルデータに変換された映像信号波形データＢとして、ピーク検出回路１００に入力される。ピーク検出回路１００は、各所定期間（クロックＧの周期）Ｐｇ内に入力される映像信号波形データＢから、各所定期間内の代表値として最大値Ｂ２ａ（Ｂ２ａ１、Ｂ２ａ２、…）と最小値Ｂ２ｂ（Ｂ２ｂ１、Ｂ２ｂ２、…）を抽出して、各々にＦＩＦＯメモリ２ａ、２ｂに記憶する。
【００４６】この動作を図５のピーク検出タイムチャートで示す。クロックＧの周期が映像信号波形データＢの最大値、最小値を検出する所定期間Ｐｇである。各所定期間Ｐｇで、映像信号Ａの映像信号波形データＢの最大値Ｂ２ａ（Ｂ２ａ１、Ｂ２ａ２、…）と最小値Ｂ２ｂ（Ｂ２ｂ１、Ｂ２ｂ２、…）がピーク検出回路１００で抽出される。そして、これらの値は、各所定期間Ｐｇにおける映像信号Ａの映像信号波形データＢを代表する代表値として、各々にＦＩＦＯメモリ２ａ、２ｂに記憶される。変化検出部３Ｂでは、記憶された最大値Ｂ２ａ、最小値Ｂ２ｂの二つの値と、各所定期間Ｐｇに対する予め設定されている被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの最大値および最小値とを比較する。この比較で、少なくとも一つでもあるいは複数個、映像信号波形基準データの最大値より大きい、最小値より小さければ画像に変化有りと検出する。
【００４７】ここで、映像信号波形基準データは、平常時の変化のない状態でピーク検出回路１００で得られた所定期間毎の最大値と最小値に各々にプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えた値である。そして、これを変化検出部３Ｂが取得して記憶するものである。
【００４８】次に、画像の水平と垂直のラインで囲まれて限定された検出領域における、画像の変化を検出する実施例を図７、図８、図９、および図１０で説明する。検出領域は、図７のモニタ３０８の画面上に表示される、水平方向のα個の画素と垂直方向のａ＋１本のラインで囲まれた点線の矩形の領域５０とする。
【００４９】この検出領域５０の映像信号Ａの映像信号波形データＢを取得するためには、図８（Ａ）および（Ｂ）に示すように映像信号Ａの走査線のｎ番目からｎ＋ａ番目の各走査線における水平同期信号を起点としてβ個の画素後のα個の画素の期間の映像信号をサンプリングすればよい。
【００５０】この検出領域５０における、画像の変化有無の検出方法は、前述した図１の検出許容範囲Ｒを表す映像信号波形基準データを平常時の走査線のｎ番目からのｎ＋ａ番目の映像信号Ａの映像信号波形データＢからａ＋１個取得して変化検出部３に記憶させて、運用時にこの映像信号波形基準データの上限値と下限値と比較して行うというものである。また、別の方法は、図５で述べた、所定期間Ｐｇ毎の映像信号波形データの代表値で被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる最大値と最小値をやはり平常時の走査線のｎ番目からｎ＋ａ番目の映像信号Ａの映像信号波形データＢから取得して変化検出部３に記憶させて、運用時にこの二つの値から成る被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データで比較して行うというものである。
【００５１】そして、変化検出部３Ａまたは３Ｂは、こような比較から、映像信号波形基準データの値より大きいか小さいかが少なくとも一つでもあるいは複数個あれば画像に変化有りと検出して、その旨の情報をバス３０１に含まれる専用信号線（図示せず）を介してＣＰＵ３０１、画像圧縮／伸張部３０５、および記録装置３０６に通知する。
【００５２】ここで、画像の変化有無を検出する範囲である検出領域５０からの第一の実施例における図２のＦＩＦＯメモリ２に格納する映像信号波形データまたは第二の実施例における所定期間毎の最大値と最小値から成る代表値のデータを得る実現手段を図９と図１０を用いて説明する。
【００５３】図９は、図２および図６のメモリ制御回路５の構成を示している。同図において、図２および図６と同一の符号が付与されているものは、同一の機能を有する。同図の動作は、以下となる。
【００５４】カウンタ回路５１は、垂直同期信号Ｅでリセットされ、水平同期信号Ｆをカウントし、走査線のライン番号Ｐを出力する。比較回路５２は、変化検出部３Ａまたは３Ｂからの制御信号Ｄで設定される少なくとも一つの走査線のライン番号とカウンタ回路５１からのライン番号Ｐとを比較する。ここでは、走査線のライン番号ｎからｎ＋ａまでのカウント値のとき一致信号Qを出力する。遅延回路５３は、変化検出部３Ａまたは３Ｂからの制御信号Ｄで設定される各走査線の水平同期信号を起点として、変化検出部３Ａまたは３Ｂからの制御信号Ｄで設定されるβ個の画素の期間をメモリ制御クロックＫでカウントすることにより、検出領域５０内の映像信号Ａの映像信号波形データＢを得るサンプル開始信号Ｕを出力する。ゲート回路５４は、サンプル開始信号Ｕにより、書き込みクロック信号Ｇを出力する。サンプル数カウンタ５５は、変化検出部３Ａまたは３Ｂからの制御信号Ｄの設定により、一水平ラインの走査期間中のサンプル数をカウントし、検出領域５０内のサンプル期間（α個の画素に相当する時間）後にサンプル終了信号Ｓを出力する。ゲート回路５４は、サンプル終了信号Ｓを受けると書き込みクロック信号Ｇを停止する。この動作を走査線のライン番号ｎからｎ＋ａまで繰り返すことにより、図７中の点線の検出領域５０の映像信号をサンプリングして得られた映像信号波形データまたは最大値または最小値から成る代表値のデータがＦＩＦＯメモリ２に記憶される。以上の動作をタイムチャートで示した図が図１０である。同図から、ｎ番目の走査線の期間αだけＦＩＦＯメモリ２あるいは２ａ、２ｂへの書き込みクロック信号Ｇが出力される。以下、同様にｎ＋１、ｎ＋２、…、ｎ＋ａ番目の各走査線の期間αだけＦＩＦＯメモリ２、あるいは２ａ、２ｂにデータが書き込まれることになる。
【００５５】次に、図１の検出許容範囲を示す上限と下限とから成る被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データにより画像の変化を検出する、図２の変化検出部３Ａの実現手段の実施例を図１１で示す。
【００５６】図１１において、ＦＩＦＯメモリ２は、映像信号Ａの映像信号波形データＢを格納するメモリ、上限メモリ２ｆは図１の曲線ＲＵが表している検出許容範囲の映像信号波形基準データの上限値Ｃｍａｘ（…、ＲＵｎ−１、ＲＵｎ、ＲＵｎ＋１、…）を格納するメモリ、下限値メモリ２ｈは図１の曲線ＲＬが表している検出許容範囲の映像信号波形基準データの下限値Ｃｍａｘ（…、ＲＬｎ−１、ＲＬｎ、ＲＬｎ＋１、…）を格納するメモリ、である。上限値比較回路２０１Ａは、ＦＩＦＯメモリ２の映像信号波形データＣが上限値メモリ２ｆの検出許容範囲の映像信号波形基準データの上限値より大きいか否かを比較し大きければ比較結果信号Ｔｍａｘを出力する。また、下限値比較回路２０２ＡはＦＩＦＯメモリ２の映像信号波形データＣが下限値メモリ２ｈの検出許容範囲の映像信号波形基準データより小さいか否かを比較し小さければ比較信号Ｔｍｉｎを出力する。
【００５７】所定のタイミングでＦＩＦＯメモリ２の映像信号波形データＣが読み出されると共に、上限値メモリ２ｆ、下限値メモリ２ｈから各々に検出許容範囲の映像信号波形基準データの上限値Ｃｍａｘおよび下限値Ｃｍｉｎが読み出される。そして、比較回路２０１Ａで映像信号波形データＣの値が検出許容範囲の映像信号波形基準データの上限値Ｃｍａｘより大きい場合は、比較結果信号Ｔｍａｘを出力して画像の変化有りを検出したことを通知する。同様に、比較回路２０２Ａで映像信号波形データＣが検出許容範囲の映像信号基準データの下限値Ｃｍｉｎより小さい場合は、比較結果信号Ｔｍｉｎを出力して画像の変化有りを検出したことを通知する。
【００５８】以上のように、検出許容範囲の映像信号波形基準データの上限値または下限値をメモリなどに格納しておき、各々の値を比較する比較回路を用いることで容易にリアルタイムに画像の変化有無を検出できる。
【００５９】また、図２の所定期間毎の最大値と最小値とから成る被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データにより画像の変化を検出する、図６R>６の変化検出部３Ｂの実現手段の実施例を図１２に示す。
【００６０】図１２では、前述した図５の所定期間毎の映像信号波形基準データの代表値である最大値と最小値はを最大値最小値メモリ２ｇに格納される。図１２において、ＦＩＦＯメモリ２ａは映像信号Ａの映像信号波形データＢの所定期間毎の最大値Ｂ２ａを格納するメモリ、 ＦＩＦＯメモリ２ｂは映像信号Ａの映像信号波形データＢの所定期間毎の最小値Ｂ２ｂを格納するメモリ、最大値最小値メモリ２ｇは所定期間毎の映像信号波形基準データの最大値または最小値を格納するメモリ、である。最大値比較回路２０１Ｂは、ＦＩＦＯメモリ２ａの映像信号波形データＢ２ａの最大値Ｃａが最大値最小値メモリ２ｇの映像信号波形基準データの最大値ＢＰｍａｘより大きいか否かを比較し大きければ比較結果信号Ｔｍａｘを出力する。また、最小値比較回路２０２Ｂは、ＦＩＦＯメモリ２ｂの映像信号波形データＢ２ｂの最小値Ｃｂが最大値最小値メモリ２ｇの映像信号波形基準データの最小値ＢＰｍｉｎより小さいか否かを比較し小さければ比較信号Ｔｍｉｎを出力する。
【００６１】所定のタイミングでＦＩＦＯメモリ２ａ、２ｂの所定期間の映像信号波形データＣの最大値Ｃａ、Ｃｂが読み出されると共に、最大値最小値値２ｇから当該所定期間の映像信号波形基準データの最大値ＢＰｍａｘ、最小値ＢＰｍｉｎが読み出される。そして、比較回路２０１Ｂで映像信号波形データＣの最大値Ｃａが映像信号波形基準データの最大値ＢＰｍａｘより大きい場合は、比較結果信号Ｔｍａｘを出力して画像の変化有りを検出したことを通知する。同様に、比較回路２０２Ｂで映像信号波形データＣの最小値Ｃｂが映像信号波形基準データの最小値ＢＰｍｉｎより小さい場合は、比較結果信号Ｔｍｉｎを出力して画像の変化有りを検出したことを通知する。
【００６２】以上のように、所定期間毎の映像信号波形基準データの最大値または最小値をメモリなどに格納しておき、各々の値を比較する比較回路を用いることで容易にリアルタイムに画像の変化有無を検出できる。
【００６３】さらなるリアルタイムの画像の変化の有無の検出を行うために、第一または第二の実施例の画像の変化の検出回路を示す図２または図６の各々のＦＩＦＯメモリ２、２ａ、２ｂに映像信号波形データＢまたは所定期間毎の映像信号波形データＢの最大値Ｂ２ａと最小値Ｂ２ｂを格納せず、直接映像信号波形データＢまたは最大値Ｂ２ａと最小値Ｂ２ｂを各々の変化検出部３Ａ、３Ｂへ供給するようにしても良い。
【００６４】
【発明の効果】本発明によれば、ＴＶカメラでとらえられた映像信号のデジタルデータとしての大量の画像データをアクセスして画像処理することなく、映像信号のサンプリングされた映像信号波形データを得て、この映像信号波形データと、平常時の変化がない映像信号のサンプリングされた映像信号波形データから得られる予め設定された検出許容範囲の映像信号波形基準データである上限値または下限値あるいは所定期間毎の代表値である最大値または最小値との比較で、安価な回路構成でリアルタイムに画像の変化有無の検出を実現することができるようになる。
【００６５】これにより、ノイズの重畳や映像信号のサンプリング誤差による画像の変化有無の誤検出がなくなり、特に侵入物体の監視や交通事故有無の定点観測などを行う監視システムでは、即時の監視者への警報信号の生成や、侵入物体の侵入直前や交通事故の発生直前からの映像を記録するための制御信号の生成が適切に行うことができて、や必要な時間帯のみを記録するということで小型化の記憶装置の採用が可能となる。
【００６６】また、本発明の別の応用の一つとしての外観検査システムでは、被写体の外観の製造ばらつきや傷の有無や程度などを、予め設定される平常時の変化がない被写体の映像信号のサンプリングされた映像信号波形データから得られる画像の変化有無の検出基準となる検出許容範囲の映像信号波形基準データや所定期間毎の最大値や最小値のデータの中に考慮することができるため、良品を不良品としてしまう過剰な検出の防止を行うことができるようになる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 本発明の第一の実施例における映像信号波形データと映像信号波形基準データの例を示す図
【図２】 本発明の第一の実施例における画像の変化の検出回路のブロック図
【図３】 本発明の第一の実施例における映像信号波形基準データの取得の方法を示す図
【図４】 本発明の第一の実施例における映像信号波形基準データの取得の方法を示す図
【図５】 本発明の第二の実施例における映像信号とその最大値および最小値の例を示す図
【図６】 本発明の第二の実施例における画像の変化の検出回路のブロック図
【図７】 本発明の第一および第二の実施例における検出領域の例を示す図
【図８】 本発明の第一および第二の実施例における検出領域の設定の例を示す図
【図９】 本発明の第一および第二の実施例における画像の変化の検出回路のメモリ制御回路のブロックを示す図
【図１０】 本発明の第一および第二の実施例における画像の変化の検出回路のメモリ制御回路のブロックの動作タイミングを示す図
【図１１】 本発明の第一の実施例における画像の変化の検出回路の変化検出部のブロック図
【図１２】 本発明の第二の実施例における画像の変化の検出回路の変化検出部のブロック図
【図１３】 本発明の第一または第二の実施例が適用される監視装置のブロック図
【符号の説明】
１：Ａ／Ｄ変換器、２：ＦＩＦＯメモリ、３：変化検出部、４：同期信号分離回路、５：メモリ制御回路、６：発振回路、７：被写体認識処理部、８Ａ、８Ｂ：画像変化検出処理部、１００：ピーク検出回路、２ａ：ＦＩＦＯメモリ、２ｂ：ＦＩＦＯメモリ、５０：検出領域、５１：カウンタ回路、５２：比較回路、５３：遅延回路、５４：ゲート回路、５５：サンプル数カウンタ、５６：メモリアクセスタイミング生成回路、２ｆ：上限値メモリ、２ｈ：下限値メモリ、２ｇ：最大値最小値メモリ、２０１Ａ：上限値比較回路、２０２Ａ：下限値比較回路、２０１Ｂ：最大値比較回路、２０２Ｂ：最小値比較回路、２０３Ａ、２０３Ｂ：制御部、Ａ：映像信号、Ｂ：映像信号波形データ、C：映像信号波形データ、Ｄ：制御信号、Ｅ：垂直同期信号、Ｆ：水平同期信号、Ｇ：ＦＩＦＯメモリ書き込みクロック信号、Ｈ：ＦＩＦＯメモリ書き込みアドレスリセット信号、Ｉ：ＦＩＦＯメモリ読み出しクロック信号、Ｊ：ＦＩＦＯメモリ読み出しアドレスリセット信号、Ｋ：メモリ制御クロック、Ｌ：Ａ／Ｄ変換クロック、Ｂ２ａ：映像信号波形データの最大値、Ｂ２ｂ：映像信号波形データの最小値、Ｃａ：映像信号波形データの最大値、Ｃｂ：映像信号波形データの最小値、Ｐ：走査線ライン番号カウント値、Ｑ：一致信号、Ｕ：サンプル開始信号、Ｓ：サンプル終了信号、Ｔｍａｘ、Ｔｍｉｎ：比較結果信号
【特許請求の範囲】
【請求項１】撮像装置でとらえられた被写体の変化を検出する画像の変化の検出方法において、前記撮像装置でとらえられた被写体の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データの値と予め設定された前記被写体の画像の変化の有無を検出するための映像信号波形基準データの値との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出することを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項２】請求項１記載の発明において、前記被写体の映像信号波形データと前記映像信号波形基準データとの比較は、リアルタイムで行うことを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項３】請求項１記載の発明において、前記被写体の所定の１走査線の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データの値と、前記被写体の所定の１走査線の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる検出許容範囲の上限値または下限値の少なくとも一方との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出することを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項４】請求項１記載の発明において、前記被写体の所定の複数の走査線の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データの値と、前記被写体の所定の複数の走査線の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる複数の検出許容範囲の上限値または下限値の少なくとも一方との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出することを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項５】請求項４記載の発明において、前記被写体の所定の複数の走査線は連続して、該各走査線の映像信号の所定のサンプリング期間から成る検出領域を設定して、該検出領域内の各走査線の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データの値と、前記検出領域内の各走査線の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる複数の検出許容範囲の上限値または下限値の少なくとも一方との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出することを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項６】請求項３記載から請求項５記載の発明において、前記検出許容範囲の上限値または下限値は、平常時の前記被写体の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データに所定のプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えた映像信号波形データの値とすることを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項７】請求項３記載から請求項５記載の発明において、前記検出許容範囲の上限値または下限値は、平常時の前記被写体の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データに所定のプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えた映像信号波形データをさらに左右に動かして複数の映像信号波形データを生成し、該複数の映像信号波形データから構成される外郭波形をサンプリングしてデジタル値に変換した映像信号波形データの値とすることを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項８】撮像装置でとらえられた被写体の変化を検出する画像の変化の検出方法において、所定期間毎に前記被写体の所定の１走査線の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データの最大値と最小値を抽出し、該映像信号波形データの最大値または最小値と、前記所定期間毎に前記被写体の所定の１走査線の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる検出最大値または検出最小値との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出することを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項９】撮像装置でとらえられた被写体の変化を検出する画像の変化の検出方法において、所定期間毎に前記被写体の所定の複数の走査線の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データの最大値と最小値を抽出し、該映像信号波形データの最大値または最小値と、前記所定期間毎に前記被写体の所定の複数の走査線の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる検出最大値または検出最小値との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出することを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項１０】請求項９記載の発明において、前記被写体の所定の複数の走査線は連続して、該各走査線の映像信号の所定のサンプリング期間から成る検出領域を設定して、該検出領域内の各走査線の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データから所定期間毎に抽出した該映像信号波形データの最大値またた最小値と、前記検出領域内の各走査線の所定期間毎の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる検出最大値または検出最小値との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出することを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項１１】請求項８記載から請求項１０記載までの発明において、前記被写体の所定の走査線毎における所定期間毎の映像信号波形基準データとなる検出最大値または最小値は、平常時の前記被写体の前記所定の走査線毎の所定期間毎の最大値または最小値に各々にプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えた値とすることを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項１２】撮像装置でとらえられた被写体の変化を検出する画像の変化の検出回路において、前記被写体の映像信号を所定のＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換クロックに基づいてサンプリングしてデジタル値に変換された映像信号波形データを生成するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器からの映像信号波形データを所定のアクセス信号を受けて格納、出力するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ／Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）メモリと、該ＦＩＦＯメモリからの映像信号波形データと予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとを元に画像の変化の検出有無を検出すると共に、前記ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号によって前記映像信号波形データをアクセスするため制御信号を出力する変化検出部と、前記映像信号から垂直同期信号と水平同期信号とを抽出する同期信号分離回路と、前記Ａ／Ｄ変換器への所定のＡ／Ｄ変換クロックと前記ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号を生成するためのメモリ制御クロックを出力する発振回路と、前記同期信号分離回路からの垂直同期信号と水平同期信号、前記変化検出部からの制御信号、および前記発振回路からのメモリ制御クロックとを受けて、前記ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号を生成するメモリ制御回路と、を具備したことを特徴とする画像の変化の検出回路。
【請求項１３】撮像装置でとらえられた被写体の変化を検出する画像の変化の検出回路において、前記被写体の映像信号を所定のＡ／Ｄ変換クロックに基づいてサンプリングしてデジタル値に変換された映像信号波形データを生成するＡ／Ｄ変換器と、所定期間毎の前記映像信号波形データの中から最大値と最小値を抽出して所定のアクセス信号で出力するピーク検出回路と、該映像信号波形データの最大値を所定のアクセス信号を受けて格納、出力するＦＩＦＯメモリと、該映像信号波形データの最小値を所定のアクセス信号を受けて格納、出力するＦＩＦＯメモリと、該両ＦＩＦＯメモリからの最大値または最小値と予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとを元に画像の変化有無を検出すると共に、前記両ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号によって前記映像信号波形データをアクセスするため制御信号を出力する変化検出部と、前記映像信号から垂直同期信号と水平同期信号とを抽出する同期信号分離回路と、前記Ａ／Ｄ変換器への所定のＡ／Ｄ変換クロックと前記両ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号を生成するためのメモリ制御クロックを出力する発振回路と前記同期信号分離回路からの垂直同期信号と水平同期信号、前記変化検出部からの制御信号、および前記発信回路からのメモリ制御クロックとを受けて、前記両ＦＩＦＯメモリと前記ピーク検出回路への前記所定のアクセス信号を生成するメモリ制御回路と、を具備したことを特徴とする画像の変化の検出回路。
【請求項１４】請求項１２記載または請求項１３記載の発明において、画像の変化を該画像の所定の検出領域で検出する時の該検出領域内の映像信号の映像信号波形データを前記ＦＩＦＯメモリに格納するための前記メモリ制御回路で生成される前記所定のアクセス信号の内の書き込みクロックの発生手段は、前記垂直同期信号でカウント動作がリセットされ、前記水平同期信号でカウントして走査線のライン番号を出力するカウンタ回路と、該カウンタ回路からのライン番号と予め設定された少なくとも一つの走査線のライン番号とを比較し一致したならば一致信号を出力する比較回路と、前記予め設定された少なくとも一つの走査線の水平同期信号を起点として、予め設定された前記映像信号の所定のサンプリング期間を前記メモリ制御クロックでカウントして、前記検出領域内の映像信号のサンプリング開始信号を出力する遅延回路と、該サンプリング開始信号を受けて映像信号波形データを前記両ＦＩＦＯメモリに書き込む書き込みクロックを出力するゲート回路と、前記検出領域内の映像信号波形データのサンプル数を予め設定された所定個カウントして、該所定個に達したならばサンプル終了信号を前記ゲート回路に供給して前記ゲート回路の書き込みクロックの出力を停止させるサンプル数カウンタと、から成ることを特徴とする画像の変化の検出回路。
【請求項１５】請求項１２記載の発明において前記変化検出部は、前記映像信号波形データの値が、前記予め設定された被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの内で、所定の上限値より大きければ画像に変化有りを検出させる検出許容範囲の上限値を格納する上限値メモリと、前記映像信号波形データの値が、前記予め設定された被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの内で、所定の下限値より小さければ画像に変化有りを検出させる検出許容範囲の下限値を格納する下限値メモリと、前記映像信号波形データの値が前記映像信号波形基準データの検出許容範囲の上限値より大きければ比較結果信号を出力する上限値比較回路と、前記映像信号波形データの値が前記映像信号波形基準データの検出許容範囲の下限値より小さければ比較結果信号を出力する下限値比較回路と、前記ＦＩＦＯメモリへの前記映像信号波形データをアクセスするためアクセス信号を前記メモリ制御回路で生成するための制御信号を出力する制御部と、から成ることを特徴とする画像の変化の検出回路。
【請求項１６】請求項１３記載の発明において前記変化検出部は、前記映像信号波形データの値が、前記予め設定された被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの内で、所定の最大値より大きいか、または前記映像信号波形データの値が前記映像信号波形基準データの内で所定の最小値より小さいかのいずれか一方の判断が得られたならば画像に変化有りを検出させる、前記所定の最大値または所定の最小値から成る検出最大値最小値のデータを格納する最大値最小値メモリと、前記映像信号波形データの値が前記所定の最大値より大きければ比較結果信号を出力する最大値比較回路と、前記映像信号波形データの値が前記所定の最小値より小さければ比較結果信号を出力する最小値比較回路と、前記ＦＩＦＯメモリへの前記映像信号波形データをアクセスするためアクセス信号を前記メモリ制御回路で生成するための制御信号を出力する制御部と、から成ることを特徴とする画像の変化の検出回路。
【請求項１７】撮像装置でとらえられた被写体の変化を監視する監視装置において、請求項１から請求項１１のいずれか１項記載の画像の変化の検出方法によって得られた画像の変化有りの検出を受けて、前記被写体の画像を記録、表示、または伝送媒体へ伝送する、前記画像の変化の検出結果を記録、表示、警報または伝送媒体へ伝送する、あるいは前記被写体の画像認識処理をする、の少なくとも一つを開始することを特徴とする監視装置。
【請求項１８】撮像装置でとらえられた被写体の変化を監視する監視装置において、請求項１２から請求項１６のいずれか１項記載の画像の変化の検出回路を有して得られた画像の変化有りの検出を受けて、前記被写体の画像を記録、表示または伝送媒体へ伝送する、前記画像の変化の検出結果を記録、表示、警報または伝送媒体へ伝送する、あるいは前記被写体の画像認識処理をする、の少なくとも一つを開始することを特徴とする監視装置。
【請求項１】撮像装置でとらえられた被写体の変化を検出する画像の変化の検出方法において、前記撮像装置でとらえられた被写体の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データの値と予め設定された前記被写体の画像の変化の有無を検出するための映像信号波形基準データの値との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出することを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項２】請求項１記載の発明において、前記被写体の映像信号波形データと前記映像信号波形基準データとの比較は、リアルタイムで行うことを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項３】請求項１記載の発明において、前記被写体の所定の１走査線の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データの値と、前記被写体の所定の１走査線の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる検出許容範囲の上限値または下限値の少なくとも一方との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出することを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項４】請求項１記載の発明において、前記被写体の所定の複数の走査線の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データの値と、前記被写体の所定の複数の走査線の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる複数の検出許容範囲の上限値または下限値の少なくとも一方との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出することを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項５】請求項４記載の発明において、前記被写体の所定の複数の走査線は連続して、該各走査線の映像信号の所定のサンプリング期間から成る検出領域を設定して、該検出領域内の各走査線の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データの値と、前記検出領域内の各走査線の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる複数の検出許容範囲の上限値または下限値の少なくとも一方との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出することを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項６】請求項３記載から請求項５記載の発明において、前記検出許容範囲の上限値または下限値は、平常時の前記被写体の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データに所定のプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えた映像信号波形データの値とすることを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項７】請求項３記載から請求項５記載の発明において、前記検出許容範囲の上限値または下限値は、平常時の前記被写体の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データに所定のプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えた映像信号波形データをさらに左右に動かして複数の映像信号波形データを生成し、該複数の映像信号波形データから構成される外郭波形をサンプリングしてデジタル値に変換した映像信号波形データの値とすることを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項８】撮像装置でとらえられた被写体の変化を検出する画像の変化の検出方法において、所定期間毎に前記被写体の所定の１走査線の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データの最大値と最小値を抽出し、該映像信号波形データの最大値または最小値と、前記所定期間毎に前記被写体の所定の１走査線の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる検出最大値または検出最小値との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出することを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項９】撮像装置でとらえられた被写体の変化を検出する画像の変化の検出方法において、所定期間毎に前記被写体の所定の複数の走査線の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データの最大値と最小値を抽出し、該映像信号波形データの最大値または最小値と、前記所定期間毎に前記被写体の所定の複数の走査線の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる検出最大値または検出最小値との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出することを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項１０】請求項９記載の発明において、前記被写体の所定の複数の走査線は連続して、該各走査線の映像信号の所定のサンプリング期間から成る検出領域を設定して、該検出領域内の各走査線の映像信号をサンプリングして、該映像信号をデジタル値に変換し、該デジタル値に変換された映像信号波形データから所定期間毎に抽出した該映像信号波形データの最大値またた最小値と、前記検出領域内の各走査線の所定期間毎の映像信号に対応する予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとなる検出最大値または検出最小値との比較で、前記被写体の画像の変化有無を検出することを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項１１】請求項８記載から請求項１０記載までの発明において、前記被写体の所定の走査線毎における所定期間毎の映像信号波形基準データとなる検出最大値または最小値は、平常時の前記被写体の前記所定の走査線毎の所定期間毎の最大値または最小値に各々にプラスオフセット値またはマイナスオフセット値を加えた値とすることを特徴とする画像の変化の検出方法。
【請求項１２】撮像装置でとらえられた被写体の変化を検出する画像の変化の検出回路において、前記被写体の映像信号を所定のＡ／Ｄ（Ａｎａｌｏｇ／Ｄｉｇｉｔａｌ）変換クロックに基づいてサンプリングしてデジタル値に変換された映像信号波形データを生成するＡ／Ｄ変換器と、前記Ａ／Ｄ変換器からの映像信号波形データを所定のアクセス信号を受けて格納、出力するＦＩＦＯ（Ｆｉｒｓｔ Ｉｎ／Ｆｉｒｓｔ Ｏｕｔ）メモリと、該ＦＩＦＯメモリからの映像信号波形データと予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとを元に画像の変化の検出有無を検出すると共に、前記ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号によって前記映像信号波形データをアクセスするため制御信号を出力する変化検出部と、前記映像信号から垂直同期信号と水平同期信号とを抽出する同期信号分離回路と、前記Ａ／Ｄ変換器への所定のＡ／Ｄ変換クロックと前記ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号を生成するためのメモリ制御クロックを出力する発振回路と、前記同期信号分離回路からの垂直同期信号と水平同期信号、前記変化検出部からの制御信号、および前記発振回路からのメモリ制御クロックとを受けて、前記ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号を生成するメモリ制御回路と、を具備したことを特徴とする画像の変化の検出回路。
【請求項１３】撮像装置でとらえられた被写体の変化を検出する画像の変化の検出回路において、前記被写体の映像信号を所定のＡ／Ｄ変換クロックに基づいてサンプリングしてデジタル値に変換された映像信号波形データを生成するＡ／Ｄ変換器と、所定期間毎の前記映像信号波形データの中から最大値と最小値を抽出して所定のアクセス信号で出力するピーク検出回路と、該映像信号波形データの最大値を所定のアクセス信号を受けて格納、出力するＦＩＦＯメモリと、該映像信号波形データの最小値を所定のアクセス信号を受けて格納、出力するＦＩＦＯメモリと、該両ＦＩＦＯメモリからの最大値または最小値と予め設定された前記被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データとを元に画像の変化有無を検出すると共に、前記両ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号によって前記映像信号波形データをアクセスするため制御信号を出力する変化検出部と、前記映像信号から垂直同期信号と水平同期信号とを抽出する同期信号分離回路と、前記Ａ／Ｄ変換器への所定のＡ／Ｄ変換クロックと前記両ＦＩＦＯメモリへの所定のアクセス信号を生成するためのメモリ制御クロックを出力する発振回路と前記同期信号分離回路からの垂直同期信号と水平同期信号、前記変化検出部からの制御信号、および前記発信回路からのメモリ制御クロックとを受けて、前記両ＦＩＦＯメモリと前記ピーク検出回路への前記所定のアクセス信号を生成するメモリ制御回路と、を具備したことを特徴とする画像の変化の検出回路。
【請求項１４】請求項１２記載または請求項１３記載の発明において、画像の変化を該画像の所定の検出領域で検出する時の該検出領域内の映像信号の映像信号波形データを前記ＦＩＦＯメモリに格納するための前記メモリ制御回路で生成される前記所定のアクセス信号の内の書き込みクロックの発生手段は、前記垂直同期信号でカウント動作がリセットされ、前記水平同期信号でカウントして走査線のライン番号を出力するカウンタ回路と、該カウンタ回路からのライン番号と予め設定された少なくとも一つの走査線のライン番号とを比較し一致したならば一致信号を出力する比較回路と、前記予め設定された少なくとも一つの走査線の水平同期信号を起点として、予め設定された前記映像信号の所定のサンプリング期間を前記メモリ制御クロックでカウントして、前記検出領域内の映像信号のサンプリング開始信号を出力する遅延回路と、該サンプリング開始信号を受けて映像信号波形データを前記両ＦＩＦＯメモリに書き込む書き込みクロックを出力するゲート回路と、前記検出領域内の映像信号波形データのサンプル数を予め設定された所定個カウントして、該所定個に達したならばサンプル終了信号を前記ゲート回路に供給して前記ゲート回路の書き込みクロックの出力を停止させるサンプル数カウンタと、から成ることを特徴とする画像の変化の検出回路。
【請求項１５】請求項１２記載の発明において前記変化検出部は、前記映像信号波形データの値が、前記予め設定された被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの内で、所定の上限値より大きければ画像に変化有りを検出させる検出許容範囲の上限値を格納する上限値メモリと、前記映像信号波形データの値が、前記予め設定された被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの内で、所定の下限値より小さければ画像に変化有りを検出させる検出許容範囲の下限値を格納する下限値メモリと、前記映像信号波形データの値が前記映像信号波形基準データの検出許容範囲の上限値より大きければ比較結果信号を出力する上限値比較回路と、前記映像信号波形データの値が前記映像信号波形基準データの検出許容範囲の下限値より小さければ比較結果信号を出力する下限値比較回路と、前記ＦＩＦＯメモリへの前記映像信号波形データをアクセスするためアクセス信号を前記メモリ制御回路で生成するための制御信号を出力する制御部と、から成ることを特徴とする画像の変化の検出回路。
【請求項１６】請求項１３記載の発明において前記変化検出部は、前記映像信号波形データの値が、前記予め設定された被写体の画像の変化有無を検出するための映像信号波形基準データの内で、所定の最大値より大きいか、または前記映像信号波形データの値が前記映像信号波形基準データの内で所定の最小値より小さいかのいずれか一方の判断が得られたならば画像に変化有りを検出させる、前記所定の最大値または所定の最小値から成る検出最大値最小値のデータを格納する最大値最小値メモリと、前記映像信号波形データの値が前記所定の最大値より大きければ比較結果信号を出力する最大値比較回路と、前記映像信号波形データの値が前記所定の最小値より小さければ比較結果信号を出力する最小値比較回路と、前記ＦＩＦＯメモリへの前記映像信号波形データをアクセスするためアクセス信号を前記メモリ制御回路で生成するための制御信号を出力する制御部と、から成ることを特徴とする画像の変化の検出回路。
【請求項１７】撮像装置でとらえられた被写体の変化を監視する監視装置において、請求項１から請求項１１のいずれか１項記載の画像の変化の検出方法によって得られた画像の変化有りの検出を受けて、前記被写体の画像を記録、表示、または伝送媒体へ伝送する、前記画像の変化の検出結果を記録、表示、警報または伝送媒体へ伝送する、あるいは前記被写体の画像認識処理をする、の少なくとも一つを開始することを特徴とする監視装置。
【請求項１８】撮像装置でとらえられた被写体の変化を監視する監視装置において、請求項１２から請求項１６のいずれか１項記載の画像の変化の検出回路を有して得られた画像の変化有りの検出を受けて、前記被写体の画像を記録、表示または伝送媒体へ伝送する、前記画像の変化の検出結果を記録、表示、警報または伝送媒体へ伝送する、あるいは前記被写体の画像認識処理をする、の少なくとも一つを開始することを特徴とする監視装置。
【図１】
【図２】
【図７】
【図３】
【図４】
【図５】
【図９】
【図１１】
【図６】
【図８】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【図２】
【図７】
【図３】
【図４】
【図５】
【図９】
【図１１】
【図６】
【図８】
【図１０】
【図１２】
【図１３】
【公開番号】特開２００２−２８８６７３（Ｐ２００２−２８８６７３Ａ）
【公開日】平成１４年１０月４日（２００２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００１−９０４４７（Ｐ２００１−９０４４７）
【出願日】平成１３年３月２７日（２００１．３．２７）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成１４年１０月４日（２００２．１０．４）
【国際特許分類】
【出願日】平成１３年３月２７日（２００１．３．２７）
【出願人】（０００００１１２２）株式会社日立国際電気 (5,007)
【Ｆターム（参考）】
[ Back to top ]